（通信与信息系统专业论文）技术研究及综测仪模块实现.pdf

摘要 近年来，手机等终端基于p 的业务需求越来越大，对多媒体、电子邮件、 远程信息处理、游戏及视频短片等业务的需求也越来越多，而且随着移动用户数 增加，业务量也会随之迅猛增加。为了满足这些日益增长的需求，在t d s c d m a ( t i m ed i v i s i o n - s y n c h r o n o u sc o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s ) 移动通信网络中实现 t d - m b m s ( m u l t i m e d i ab r o a d c a s tm u l t i c a s ts e r v i c e ) 即多媒体广播与多播业务， 已经成为满足t d s c d m a 移动通信网络中用户和业务量迅猛增加的热点技术之 一。 为了实现t d m b m s 技术的产业化，因此就需要有相应的终端测试仪器为现 有支持t d - m b m s 技术的终端提供可靠的测试。t d m b m s 技术终端测试仪是在 现有的t d s c d m a 终端综合测试仪中新增支持t d - m b m s 测试功能。通过分析 3 g p p 协议以及c c s a ( c h i n ac o m m u n i c a t i o n ss t a n d a r d sa s s o c i a t i o n ) 颁布的行业 标准协议，结合项目已有的t d s c d m a 终端综合测试仪平台，本文完成了 “t d m b m s 技术研究及综测仪模块实现”的课题目标，课题目标包括协议分析， 仿真方案设计，链路级仿真平台搭建，实现方案设计，代码实现与调试以及系统 测试等几个阶段。 本文，首先介绍了t d m b m s 业务的现状，技术标准化进程以及其涉及的关 键技术。接着分析了t d - m b m s 系统结构与设计原理，包括系统网络架构， t d - m b m s 三层结构，信道结构以及协议结构等。随后从t d m b m s 技术两个阶 段即混合载波m b s n 4 ( m b m ss i n g l ef r e q u e n c yn e t w o r k ) 和专用载波m b s f n ， 搭建了链路级仿真平台。最后，文章给出了t d m b m s 综合测试仪的具体实现， 包括系统平台软硬件架构，物理层模块设计与实现。 通过项目平台的测试，综合测试仪达到了3 g p p t s3 4 1 2 2 测试规范的要求， 从而验证了本文提出的设计方案和实现是可实现的和可靠的。 关键词：t d m b m s 综合测试仪m b s f n a b s t r a c t r e c e n t l y , b u s i n e s sn e e d sb a s e do ni pa r eg r o w i n gu s e do nc e l lp h o n ea n do t h e r t e r m i n a l t h eb u s i n e s sn e e d so fm u l t i m e d i as e r v i c e , e - m a i l ，t e l e m a t i c s ，o n - l i n e g a m e sa n dv i d e oa r eg r o w i n g a n dt h i sn e e d sr a p i d l yi n c r e a s ea l o n gw i 出i n c r e a s ei n m o b i l es u b s c r i b e r s t h e r e f o r e ，i no r d e rt om e e tt h e s eg r o w i n gn e e d s ，m u l t i m e d i a b r o a d c a s tm u l t i c a s ts e r v i c ei sr e a l i z e di nt d - s c d m a , w h i c hi sb e c o m eah o ts p o tt o m e e t 也ei n c r e a s ei ns u b s c r i b e r sa n db u s i n e s sn e e d s i no r d e rt oa r c h i v et d - m b m st e c h n o l o g yi n d u s t r y , t e r m i n a lt e s ts e ti sr e q u i r e d t op r o v i d er e l i a b l et e s t i n gf o re x i s t i n gt d m b m st e r m i n a l t h ep e r f o r m a n c eo f s u p p o r tf o rt d - m b m s i sa d d e db a s e do ne x i s t i n gt d - s c d m at e r m i n a lt e s ts e t i n ， t h i sp a p e r , t h r o u g ha n a l y s i so f3 g p pr e l e a s ea n dc c s a r e l e a s e ，t h er e s e a r c hp r o j e c to f t d - m b m st e c h n o l o g yr e s e a r c ha n dm o d u l er e a l i z a t i o no ft e s ts e ti sc o m p l e t e d t h e o b j e c to ft h i sp r o j e c ti n c l u d e sr e l e a s ea n a l y s i s ，s i m u l a t i o ns c h e m ed e s i g n ，l i n kl e v e l s i m u l a t i o np l a t f o r md e s i g n ，r e a l i z a t i o ns c h e m ed e s i g n , p r o g r a m m i n ga n dd e b u g f i r s t l y , b u s i n e s sp r e s e n ts i t u a t i o n , r e l e a s es t a n d a r de v o l u t i o na n dk e yt e c h n o l o g y o ft d - m b m sa l ed e s c r i b e di nt h i sp a p e r t h e n ，t h es y s t e ma r c h i t e c t u r ea n dd e s i g n p r i n c i p l e so ft d - m b m sa r ea n a l y z e d , w h i c hi n c l u d e ss y s t e mn e t w o r ka r c h i t e c t u r e ， b a s i cb u s i n e s s ，t h r e el a y e ra r c h i t e c t u r e ，c h a n n e la r c h i t e c t u r ea n dp r o t o c o la r c h i t e c t u r e a n dt h e n ，t h em i x e dc a l t i e ra n dd e d i c a t e dc a r r i e rm b s f nl i n kl e v e ls i m u l a t i o n p l a t f o r m sa r ee s t a b l i s h e d f i n a l l y , t h ep a p e rp r o p o s e st h er e a l i z a t i o no ft e s ts e t , i n c l u d i n gs o f t w a r ea n dh a r d w a r ea r c h i t e c t u r e ，p h y s i c a ll a y e rd e s i g na n dr e a l i z a t i o n t h et e s ts e tm e e t st h er e q u i r e m e n to f3 g p pt s3 4 12 2t e s t i n gr e l e a s eb yt h e p r o j e c tp l a t f o r mt e s t i n g s o ，t h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o nw h i c ht h ep a p e rp r o p o s e si s r e l i a b l e k e yw o r d s ：t d - m b m s ；t e s ts e t ；m b s f n 第1 章绪论 1 1 课题研究背景 第1 章绪论 1 1 1t d - m b m s 业务的现状和发展 随着无线和移动通信技术的发展，无线传输速率越来越快，人们也开始追求 丰富多彩的业务。可以预见，在未来将会越来越多的移动用户希望通过无线网络 随时随地得到上网服务以及多媒体服务，娱乐经济已成为无线通信提供了更大的 发展空间，所以为移动用户提供更丰富更方便的娱乐方式和娱乐内容成了未来移 动通信业务发展的重要源泉之一。而一个好的业务可以极大地提高基础网络的利 用率，并极大地提高运营商的利润，所以以业务为导向的技术研发成为当今无线 和移动通信技术研究的重要热点之一。 目前移动通信系统能够很好的为用户提供话音、短消息及邮件收发等业务， 随着人们对移动通信的需求已不再满足于传统业务，而英特网和移动互联网的迅 猛发展导致了大量多媒体业务涌现出来，其中一些应用业务，多个用户能同时接 收相同的数据，如视频点播、电视广播、视频会议、网上远程教育及互动游戏等。 这些移动多媒体业务和一般数据业务相比，有着数据量大、持续时间长、时间延 迟敏感且用户之间更具有相同业务数据等特点。大量移动用户希望通过移动通信 系统能够随时随地使用多媒体业务的需求日益明显，但是目前口多播技术不适 用于移动通信网络，因为移动通信网络有着自己特定的网络结构、功能实体和独 特的无线接口承载，这些都与传统的计算机通信网络和有线p 网络不同。虽然 目前的移动通信网络能够得很好地提供点对点的单播模式的多媒体业务，但是这 种方式的资源利用率较低、成本较高、资费也较昂贵，不有利于多媒体业务的推 广。而点对多点多播业务目前只能开展文本格式的短消息服务，不能满足音视频 和数据等多样化服务的需求。所以人们正在寻求一种新的服务方式，既能够实现 多媒体信息的广播，同时这个服务应该使用相对较少的系统资源而又不影响传统 移动业务和移动服务的运营。 t d - m b m s 技术研究及综测仪模块实现 为了满足人们对移动多媒体业务尤其是手机电视的进一步需求，3 g p p 提出 了m b m s 业务。3 g p p 2 提出了广播和多播业务( b c m c s ) 。这两种业务对于我 们用户来说是一种业务，只是工作在不同系统和标准之下。而中国国内标准化进 程中，c c s a 也积极地开展了t d m b m s 的标准化工作。m b m s 业务的引入尽 可能地使用现有的网络基础设备，只需对现有系统设备做尽量少的修改或升级， 支持m b m s 业务的终端，也与现有终端保持了良好的统一性和兼容性。m b m s 业务不仅能实现纯文本、低速率的消息类广播和多播，而且还能实现高速率多媒 体业务的广播和多播。 m b m s 业务基于分组网，通过增加新的功能实体广播多播业务中心 ( b m s c ) ，对已有的分组域功能实体，如s g s n ( s e r v i c m gg p r ss u p p o r tn o d e ) 、 g g s n ( g a t e w a y g p r ss u p p o r tn o d e ) 、r n c ( r a d i on e t w o r kc o n t r o l l e r ) 和u e ( u s e re q u i p m e n t ) 等增加m b m s 功能，并定义新的逻辑共享信道来实现空口资 源的共享【l 】。m b m s 业务最大的优势就是能够提供点对多点的发送，从而使得资 源消耗与用户数增长关系不大，可以极大地节省网络非常紧张的空口资源以及 i u b 口传输资源。随着用户数增加，m b m s 业务在容量和成本上的优势就更加明 显，而在多播业务用户数量较少或者没有多播业务用户的时候，网络可以灵活地 为用户分配专用信道或者关闭多播业务信道，这些移动网络特有的高效资源管理 技术更让m b m s 技术在容量和成本方面独具优势。 1 1 2t d - m b m s 标准化进程 3 g p p 在r 6 ( r e l e a s e6 ) 版本中引入了多媒体广播组播业务功能。在3 g p p 的r 7 版本中，成功地引入了混合载波和单独载波m b m s 。在t s 2 2 1 4 6 、t s 2 2 2 4 6 、 t s 2 3 2 4 6 中，3 g p p 主要定义了m b m s 的基本业务功能，如广播组播业务模式、 流程等，并在t s 2 3 2 4 6 中详细地介绍了m b m s 相关功能实体以及相关属性参数。 在随后的t s 2 5 3 4 6 、t r 2 5 8 0 3 、t s 2 5 4 1 3 、t s 2 5 3 3 1 中定义了m b m sr a n ( r a d i o a c c e s sn e t w o r k ) 功能的实现，包括u t r a n ( u m t st e r r e s t r i a lr a d i oa c c e s s n e t w o r k ) 协议架构、m a c ( m e d i u ma c c e s sc o n t r 0 1 ) 层结构、信道结构以及m b m s 信令流程等。 t d m b m s 第一阶段是基于3 g p pm b m s ，引入u t n ( u n i o nt i m e - s l o t 2 第l 章绪论 n e t w o r k ，同时隙网) 技术。m b m s 业务与其他t d - s c d m a _ 业务时分复用，共用 接收机。t d m b m s 第一阶段所引入的u t n 时隙，可视为一个与n 频点网络时分 复用的专用的s f n 无线网络，亦称为混合载波m b s f 2 1 。 t d m b m s 第二阶段，即t d m b m s 专用载波阶段，基于s f n ( s i n g l e f r e q u e n c yn e n w o r k ，即单频网) 技术，在整个载波上提供全下行的单频网广播与 多播，同时对时隙结构进行了显著地演进。专用载波m b s f n ，t d - m b m s 业务在 专用载波上承载，载波上的所有时隙均为下行。如图1 1 ，将t d s c d m a 帧结构 【3 】中的三个特殊时隙，d w p t s 、g p 以及u p p t s 时隙合并成一个短时隙，i p m s ( m b s f ns p e c i a lb u r s t ) 时隙，承载m b m s 信令，如m c c h ( m b m s p 0 砬t o - m u l t i p o i n tc o n t r o lc h a n n e l ) 信道；其他时隙作为业务时隙，虽p m t ( m b s f n t r a f f i cb u r s t ) 时隙，承载m t c h ( m b m sp o i n t - t o - m u l t i p o i n tt r a f f i cc h a n n e l ) 信道。 图1 1t d - m b m s f n 帧结构 另外，在空中接口方面，t d s c d m a 系统引入了一个新的物理信道m i c h ( m si n d i c a t o rc h a n n e l ) 用来传送t d m b m s 系统的通知指示n i ( n o t i f i c a t i o n i n d i c a t o r s ) 。 1 1 3t d m b m s 关键技术 1 1 3 1u t n 宏分集 在传输m b m s 业务的时隙采用单频网配置的情况下，多个相邻小区在相同 的m b m s 时隙上采用统一的扰码和训练序列码，利用现有t d s c d m a 系统同 步机制，就可以保证各个小区在同一时间发射完全相同的信号，u e 只需将多个 小区发射的信号当成有用多径处理，可以非常简单地实现u t n 宏分集。 在这种情况下，当在多个小区中传输广播业务时，r n c 为多个小区统一分 配广播业务资源，并指定该广播业务使用相同的扰码和训练序列码，通过信令告 知各n o d eb 和u e ；各小区使用这些特定码来形成广播业务突发，并在相同的 3 t d m b m s 技术研究及综测仪模块实现 时间和频率资源上进行传输；u e 在相应资源位置接收到多个小区同时传输的相 同突发之后，采用指定的训练序列码进行信道估计，以及指定的扰码对数据进行 解扰，就可解调出所要的广播业务数据。 1 1 3 2 联合检测宏分集 在传输m b m s 业务的时隙采用现用同频配置的情况下，即扰码和训练序列 码的配置仍旧基于现用网络配置时，联合检测宏分集技术充分利用各个小区发送 数据相同这一特点，通过r n c 统一控制，保证相邻基站在相同时间发送相同的 数据，终端在接收信号的时候，可以采用宏分集的联合检测算法，将相邻小区信 号作为有用信号而不是干扰，通过物理层合并方式，大大改善接收的可靠性。 宏分集的联合检测算法的基本思想是根据对个同频相邻小区的测量，选取进 行宏分集合并的相邻小区；获取本小区及选取的相邻小区的广播和多播信号，并 对其进行信道估计，得到本小区及所述相邻小区的信道响应结果；根据各小区的 信道响应结果分别计算各小区的传输矩阵并合并，利用合并后传输矩阵进行联合 检测，然后对检测结果进行分集合并，获得检测数据。利用该算法可以大大提高 同频广播业务的接收性能。 1 1 3 3i u b 口传输承载共享 传统的t d 基站中的不同小区，即使传送相同m b m s 业务也需要建立和使 用不同的传输承载，这对t d 基站和基站控制器( 1 斟c ) 之间的i u b 接口资源 造成很大的浪费。通过对现有系统的i u b 接口进行升级，在同一个n o d eb 下的 多个小区同时传输相同m b m s 业务的情况下，可以实现f a c h ( f o r w a r d a c c e s s c h a n n e l ) 信道承载共享，这样可以大大节省i u b 接口的传输资源。 1 1 3 4 灵活的组网方案 ( 1 ) u t n 组网方式 u t n 技术，要求广播业务区域内所有相邻基站同步发射相同的无线信号， 在u t n 模式下，l i e 可以将来自于不同基站的信号视为多径信号。u t n 大大提 高了频谱利用率。 在t d s c d m a 现有的n 频点系统中，可以选取部分下行时隙实现u t n 模 4 第1 章绪论 式，该u t n 时隙可以位于主频点也可以位于辅频点 ( 2 ) n 频点+ u t n 时分复用 1 个频点的1 个u t n 时隙可提供1 2 8 - - 1 9 2 k b p s 数据率。u t n 模式占用的时 隙和频点，可灵活分配。但配置u t n 模式的时隙应注意如下原则： 1 建议t s 6 不采用u t n 模式，以利于u e 接受t s 0 时隙； 2 相邻小区同频点u t n 模式的时隙相同； 3 用于发布相同内容u t n 模式的时隙，可以使用同一套扰码和训练序列 码，也可以使用与原小区相同配置的扰码和训练序列码。图1 2 为“n 频点( 5 m h z 同频) + u t n 时分复用 联合组网方式的示意图。 主频点 辅频点 辅频点 i n 频点( 捌同频) 组网u t n 组艮颇点( 硼同频) 组罔 t s 0 j c p t s l t s 2 t s 3 t s 4 t s 5 t s 6 g pt s l 1 5 2 t s 3 t s 4 一t s 5 t s 6 1 k g p t s l 9 t s 2 t s 3 t s 4 t s 5 t s 6 图1 2u t n 与n 频点网时分复用 如果某个频点的某个时隙分配给t d m b m s 业务，则该频点该时隙资源不 再分配给其它业务。在第二阶段的引入专用载波m b s f n ，由于对子帧结构作了 重大调整，子帧中的所有时隙将分配为下行时隙。 1 1 3 5u e 移动性的支持 当u e 由于移动或从m b m su t n 业务同步区域范围外返回到m b m su t n 业务同步区域范围内而重选小区时，如果l i e 感兴趣的m b m s 业务在选定的小 区内可用，为了接收该业务，l i e 应获取m c c h 信息。 l i e 在一个m b m su t n 业务同步区域内移动时，可以不间断地接收该 m b m s 业务，且l i e 不需要为在m t c h 上接收的业务重新建立r l c 实体和重新 发起p d c p 实体。如果u e 在不属于同一m b m s 小区组( 基于m c c h 信息) 的 小区之间移动，l i e 应当为在m t c h 上接收的业务重建r l c ( r a d i ol i n kc o n t r 0 1 ) 实体和p d c p + ( p a c k e td a t ac o n v e r g e n c ep r o t o c 0 1 ) 实体。 1 1 3 6u e 并发业务的支持 接收多媒体业务时，u e 应正常监听p i c h ( 寻呼指示信道) 和p c h ( 寻呼 5 t d m b m s 技术研究及综测仪模块实现 信道) 、接收广播消息、按网络配置进行测量、小区重选、位置更新和注册。 系统要保证把承载信令过程( 位置区更新、路由区更新和短信等业务) 的信 道配置在和m b m s 时隙异频情况下间隔一个时隙或同一载频上的其他时隙，以 保证与m b m s 业务的并发。这些信令包括：在r r cc o n n e c t i o nr e q u e s t 消息中的e s t a b l i s hc a u s e 值为r e g i s t r a t i o n 、d e t a c h 、h i g hp r i o r i t ys i g n a l l i n g 、l o w p r i o r i t ys i g n a l l i n g 、t e r m i n a t i n gh i g hp r i o r i t ys i g n a l l i n g 、t e r m i n a t i n gl o wp r i o r i t y s i g n a l l i n g 和t e r m i n a t i n g c a u s eu n k n o w n 涉及到的信令【4 】。 对与语音业务、数据业务的并发，视当前小区的资源分配情况，网络和终端 尽力而为。当u e 发起或被要求建立电路域或分组域的业务时，可中断t d m b m s 的接收。在u e 发送的r r cc o n n e c t i o nr e q u e s t 消息中增加m b m ss h o r ti d 字段，告诉系统当前u e 正在接收的m b m s 业务，系统在分配资源时利用该信 息尽量将u e 的专用业务资源配置在可并发的位置。 另外，人工多径、相位偏转等技术也可以引入到t d m b m s 系统中已提高 系统效率。 采用以上关键技术，使得t d m b m s 具备如下技术特点 1 作为同步系统可以方便地实现s f n 宏分集； 2 通过时分方式传输业务，更利于终端省电； 3 采用简化的传输过程，降低了系统和终端的处理复杂性； 4 灵活的资源配置能有效利用无线资源； 5 支持i u b 接口承载共享提高了传输效率； 6 提高了频谱利用率。 1 2 课题来源 课题来源于“新一代宽带无线移动通信网2 0 0 9 国家科技重大专项 “t d s c d m a 增强技术终端综合测试仪 。该重大专项由包括清华大学在内的3 个合作方联合申请。清华大学在该项目中负责t d s c d m a 增强技术物理层技术 的设计与实现。综合测试仪系统支持的物理层增强型技术包括t d m b m s 、 t d h s u p a 、t d h s p a + 。 6 第i 章绪论 本文从t d - m b m s 技术的项目背景、系统设计原理和方案、链路级仿真、 软件与硬件平台设计和实现等方面展开，全面的介绍整个t d - m b m s 系统。 1 3 论文组织结构 本文主要围绕t d s c d m a 增强技术终端综合测试仪系统支持的物理层增强 型技术t d - m b m s 展开讨论与研究。全文主要包括以下主要内容： 第l 章，是本文的绪论部分，从课题研究背景入手，分析了t d - m b m s 的 研究现状和发展，着重介绍了t d - m b m s 的标准化进程、关键技术以及本论文 研究课题的项目来源。最后给出了论文的组织结构与安排。 第2 章，从t d - m b m s 系统网络架构、t d m b m s3 层分层结构、t d m b m s 信道结构以及协议结构等几个方面详细介绍了t d m b m s 系统设计原理。 第3 章，从混合载波m b s f n 和专用载波m b s f n 两个技术阶段，搭建了 t d - m b m s 系统基带链路级仿真平台并且进行了相关仿真，验证了物理层算法的 正确性，为第4 章的实现提供了理论参考和对比验证。 第4 章，首先介绍综测仪硬件总体架构，然后介绍综测仪软件架构，最后， 进行t d m b m s 模块物理层c 程序编程开发与实现以及系统测试。 第5 章，对本文进行全文总结以及提出下一步的研究工作与展望。 7 t d - m b m s 技术研究及综测仪模块实现 第2 章t d m b m s 系统结构与设计原理 2 1t d - m b m s 系统网络架构 2 1 1t d - m b m s 系统架构 t d m b m s 的网络模型【5 1 见图2 1 ，内容提供商提供广播电视等多媒体内容， 经过b m s c 将传输流转发给核心网，并进一步转发给u t r a n ，通过u un 发送 给u e 。 t 季誊薯i 薯琴詈誊誊善琴誓一_ - - _ 一；j = | 匪囊蓦| ； i | | | | i 舞蠹：；i _ _ = t = = = 匿| | | | | | _ i | i 差誊董警篓薄一；! ：。囊 | | | | | ； 。蔓。至蓦量j i j卜誊i + 量薹= ：曩ii 。1u u 蹩i 赣燃鬻羚篮幸蠹鹱篆妻麟i 鬃i 黔量每墓戮| l ； 熏；瓣睡! ：- ：- j 降薹；茸ij 赋脚i 仁一 图2 1t d m b m s 系统网络架构示意图 2 1 2t d - m b m s 系统网络架构模型 m b m s 是点多对多点业务，这种形式下可以从单个数据源向多个用户发送 相同的数据，从而提高网络资源的利用率，尤其是提高空口资源的利用率。m b m s 承载业务模式分为广播模式和多播模式。 m b m s 通过增加b m s c 功能实体，并对现有分组域功能实体g g s n 、s g s n 、 u t r a n 、g e r a n ( g s me d g er a d i o a c c e s sn e t w o r k ) 和u e 增加m b m s 功能， 以提供m b m s 业务。在承载面上，m b m s 业务使用特定的q o s 要求，从g i 参 考点向用户传送口多播数据包。在控制面上，该业务提供如下机制： 1 - 在多播模式下，管理用户的m b m s 服务承载业务的激活状态； 2 在多播模式下，对m b m s 用户业务进行外部授权，由b m s c 完成； 3 提供m b m s 业务会话开始到结束控制，管理承载资源以分发m b m s 业 务数据。 一个特定的m b m s 业务可以通过口多播地址和接入点名( a p n ) 网络标识 8 第2 章t d - m b m s 系统结构与设计原理 来标明。m b m s 网络参考模型如图2 2 所示，其中虚线为可选择的接口，可根据 运营商的业务需要决定是否支持。m b m s 承载业务的边界为g m b 、g i 参考点， 即b m - s c 与g g s n 之间的接口，g m b 接口提供控制面功能，g i 接口为用户面 承载功能。 内容提供商 1 广播多播资源信息| l 一 p d n ( 如英、 、特网) 、 图2 2t d - m b m s 网络参考模型 g g s n 与b m s c 之间的信令交互在g m b 参考点进行，g r a b 接口代表的是 从控制面角度来讲的m b m s 承载业务网络侧边界，其主要承载m b m s 承载业务 相关信令和用户相关信令。m b m s 承载业务相关信令，如g g s n 建立m b m s 承 载上下文并在b m s c 注册；g g s n 或者b m s c 释放m b m s 承载上下文，以及 g g s n 实体从b m s c 中注销；以及b m s c 向g g s n 实体通知会话开始和结束， 其中也会包含一些属性，比如q o s 、m b m s 业务区域。用户相关信令，如b m s c 授权用户在g g s n 的多播业务激活请求；g g s n 向b m s c 报告用户入组激活， 允许b m s c 与s g s n 和g g s n 中的m b m sl i e 上下文同步；以及g g s n 向 b m s c 报告用户释放和去激活，保证b m s c 中上下间同步。 2 2t d m b m s 基本业务 2 2 1 广播业务 。 一个完整的广播业务由下面几个步骤组成嘲，如图2 3 所示。 ( 1 )业务声明( s e r v i c ea n n o u n c e m e n t ) 个 t d - m b m s 技术研究及综测仪模块实现 m b m s 用户业务声明过程告知用户获取业务的范围，包括运营商定义的 m b m s 业务和p l m n 之外内容提供商定义的m b m s 业务。业务声明告知用户的 相关信息，业务激活所需要的参数以及其他业务相关的参数，如业务开始的时间。 ( 2 )会话开始( s e s s i o ns t a r t ) 会话开始过程代表b m s c 以及就绪，准备发送数据了。会话开始过程和用 户业务激活过程相互独立。 ( 3 ) m b m s 通知( m b m sn o t i f i c a t i o n ) 通知u em b m s 广播数据即将发送。 ( 4 )数据传输( d a t at r a n s f e r ) m b m s 业务数据传输给u e 。 ( 5 )会话结束( s e s s i o ns t o p ) 会话结束时，将承载资源释放。b m s c 确定在一段时间之内以及没有数据 需要发送，这个时间应该足够长，以便判断是否撤销与该会话相关的承载业务。 卜业务声明i - ! ! 一 专 | _ 会话开始! _ ：；! 卜。：邶晦通知叠：_ _ 7 够 ! = = 一! i ! 数据传输一；：蓦； 粤 巨会话结束 图2 3 广播业务流程 2 2 2 多播业务 一个完整的多播业务有如下几个步骤【5 1 ，如图2 4 所示。 ( 1 ) 用户签约( s u b s c r i p t i o n ) 该过程建立用户与业务提供商之间的关系，即允许用户接收相应的m b m s 1 0 第2 章t d - m b m s 系统结构与设计原理 多播业务数据。 ( 2 ) 业务声明( s e r v i c e a n n o u n c e m e n t ) m b m s 用户业务声明过程告知用户获取业务的范围，包括运营商定义的 m b m s 业务和p l m n 之外的内容提供商定义的m b m s 业务。业务声明告知用户 的相关信息，业务激活所需要的参数，如p 多播地址；以及其他业务相关的参 数，如业务开始的时间。 ( 3 ) 用户加入( j o i n i n g ) 用户通知网络他想要接收指定的m b m s 承载业务提供的多播模式数据。 ( 4 ) 会话开始( s e s s i o ns t a r t ) 会话开始过程代表b m s c 以及就绪，准备发送数据了。会话开始过程和用 户业务激活过程相互独立。 ( 5 ) m b m s 通知( m b m sn o t i f i c a t i o n ) 通知u em b m s 多播数据即将发送。 ( 6 ) 数据传输( d a t at r a n s f e r ) m b m s 业务数据传输给u e 。 ( 7 ) 会话结束( s e s s i o ns t o p ) 会话结束时，将承载资源释放。b m s c 确定在一段时间之内以及没有数据 需要发送，这个时间应该足够长，以便判断是否撤销与该会话相关的承载业务。 ( 8 ) 用户离开( l e a v i n g ) 用户离开多播组，即用户不再接收m b m s 承载业务所提供的多播模式数据。 t d - m b m s 技术研究及综测仪模块实现 2 3t d m b m s 三层结构 图2 4 多播业务流程 2 3 1t d m b m s 层3 ( 腿c 层) 2 31lt d m b m s 系统消息配置 r n c 首先通过系统消息广播s i b 5 6 ，把m b m s 业务相关的信道配置信息广 播给u e 。一个小区只能最多有一条m c c h ，同m t c h 一样，m c c h 也映射到 f a c h 上，并最终由s - c c p c h 承载。承载的s - c c p c h 可以是一个仅用于m b m s 业务的独立s c c p c h ，也可以是一个既用于m b m s 业务又用于非m b m s 业务 ( b c c h ，c c c h ，d c c h ) 的传统s - c c p c h 。对于第一种情况，m c c h 的配置信 息由b c c h 上承载的s i b 5 中的i e s e c o n d a r yc c p c hs y s t e mi n f o r m a t i o nm b m s 给出；而对于第二种情况，配置信息由b c c h 上承载的s i b 5 中的i e s e c o n d a r y c c p c h s y s t e mi n f o r m a t i o n 指定。 广播信息包括： 1 2 第2 章t d - m b m s 系统结构与设计原理 1 承载m b m s 的s - c c p c h 配置信息； 2 承载m b m s 的f a c h 配置信息( 包括m c c h 、m t c h 、m s c h ) ； 3 m c c h 配置信息( 包括修改周期、重复周期、接入信息周期、r l c 配置 信息) ； 4 m i c h 配置信息。 l i e 根据广播信息，获取m b m s 业务相关配置信息，接收m c c h 信道信息。 m c c h 信道配置为必选配置，m t c h 、m s c h 、m i c h 的配置信息可选。 r n c 需要根据c n 下发的m b m sr a b 指派，为m b m s 业务分配建立无线 资源承载，m b m s 业务采用点对多点传输模式，无线承载包括用户面r l c 、 p d c p 、m a c - m 实体的创建，传输信道f a c h 传输格式配置、物理信道s c c p c h 资源分配，并把相关配置信息通过m c c h 通知u e 。 l i e 根据m c c h 信道指示的公共r b 配置、当前小区的r b 配置、邻接小区 的r b 配置，建立r b ，接收m b m s 业务内容。 当会话结束时，r n c 需要进行p t - mr b 资源的释放，并更新m c c h 信道 信息。 2 3 1 2t d - m b m s 频点信息 通过s i b ll 6 】传输n 频点系统各个载波的频率信息。 2 313m c c h 配置消息 系统通过s i b 5 传递m c c h 的配置信息，li e 配置好m c c h 信道之后才能开 始对m c c h 监听和消息接收。在r 7s i b 5 的基础上增加t d dm b s f n i n f o r m a t i o n ，其中给出n 频点系统主频点对应的u t n 时隙的扰码信息。 2 3 1 4m c c h 消息 m c c h 上主要发送m b m s 业务控制消息，包括m b m sa c c e s si n f o r m a t i o n ， m b m sc o m m o np t mr bi n f o r m a t i o n ，m b m sc u r r e n tc e l lp t mr bi n f o r m a t i o n ， m b m sg e n e r a li n f o r m a t i o n ，m b m sm o d i f i e ds e r v i c e si n f o r m a t i o n ，m b m s n e i g h b o u r i n gc e l lp t mr bi n f o r m a t i o n ，m b m su n m o d i f i e ds e r v i c e s 。这些消息 除m b m sa c c e s si n f o r m a t i o n 外，其余的必须在修改周期才可以改变。 在正常m b m s 通话过程中，u t r a n 向l i e 发送m c c h 信令时序大致是按 1 3 图2 5 所示的流程。 图2 5m c c h 信令时序 2 3 2t d - m b m s 层2 ( m a c & l u c 层) 2 3 2 1u t r a n 侧的m a c 结构 为支持m b m s 用户面和控制面的数据传输，在m a c c s h 中要增加一个多 播功能模块m a c m 【刀，用以处理m b m s 相关的传输信道的调度，如图2 6 所示。 a s s o c i a t e dd o w n l i 咄 as s o c i a t e d ud i i 硪 9 即a i l i n g s i g n a l l i n g 图2 6u t r a nm a c 结构 u t r a n 端在m a c c s h 中新增m a c m 的结构，用于在公共传输信道 ( f a c h ) 发送m b m s 数据。如图2 7 所示。 1 4 第2 章t i ) - m b m s 系统结构与设计原理 图2 7u t r a n 端在m a c - c s h 中新增m a c m 的结构 m a c c s h m 位于c i 心屺中，包含以下功能： 1 调度缓冲优先级处理：该功能是根据高层所设置的m b m s 数据流和非 m b m s 数据流优先级以及时延需求来实现这些数据流之间的公共传输信道资源 管理； 2 t c t fm u x ；该功能处理m a c 头中t c t f 域的插入以及逻辑信道( 如 m t c h 和m c c h ) 和传输信道之间的映射。t c t f 域标明所使用的逻辑信道类型； 3 增加m b m s i d ：对于点到多点类型的逻辑信道，m a c 报头中、m b m s i d 域用来区分m b m s 业务； 4 t f c 选择：为公共传输信道( f a c h ) 完成传输格式的选择。在m b m s 软 合并的情况下，可合并的s c c p c h 必须在那些使用物理层合并的 t t i ( t r a n s m i s s i o nt i m ei n t e r v a l ) i 勾具有相同的t f c ( t r a n s p o r tf o r m a tc o m b i n a t i o n ) 。 2 3 2 2u e 侧的m a c 结构 l y e 侧在m a c c s h 中新增m a c m 结构，用于在传输信道( f a c h ) 接收 m b m s 数据。如图2 8 所示